Le alte temperature stanno mettendo alla prova i sistemi elettrici europei. L'uso intensivo dell'aria condizionata aumenta il consumo durante gli episodi di caldo estremo e costringe gli operatori a gestire picchi di domanda maggiori, specialmente quando cala la produzione solare alla fine della giornata.
La situazione ha acquisito particolare rilevanza quest'estate a causa della successione di episodi di temperature estreme in Europa. La Commissione Europea ha escluso, per il momento, rischi immediati per l'approvvigionamento, sebbene abbia avvertito di condizioni tese a causa della combinazione di caldo, siccità, aumento della domanda e minore disponibilità di alcune tecnologie di generazione.
In Spagna, il sistema ha appena superato anche una prova straordinaria: l'eclissi totale di Sole del 12 agosto ha provocato una caduta molto rapida della generazione fotovoltaica, compensata con altre tecnologie senza che si registrassero incidenti rilevanti nell'approvvigionamento.
Perché aumenta il consumo elettrico quando fa caldo
La spiegazione sta principalmente nella raffreddamento di abitazioni, uffici, negozi e impianti industriali. Quando le temperature aumentano in modo generalizzato, milioni di apparecchi di aria condizionata funzionano simultaneamente e aumentano la domanda.
Non si tratta unicamente di quanto aumenta il consumo giornaliero. Per il sistema elettrico risulta particolarmente importante a che ora si concentra quella domanda e quali fonti di generazione sono disponibili per soddisfarla.
I precedenti mostrano l'impatto. Un'analisi di Ember sulle ondate di caldo europee ha constatato che gli episodi di temperature estreme possono incrementare notevolmente la domanda giornaliera di elettricità, spinta principalmente dalle esigenze di raffreddamento.
L'energia solare, un alleato durante le ore di maggiore caldo
La Spagna ha un vantaggio durante le giornate di alte temperature: il forte peso dell'energia fotovoltaica.
Le ore centrali del giorno, quando aumenta l'uso dell'aria condizionata, coincidono in buona parte con una elevata produzione solare. Questa generazione consente di assorbire una parte importante dell'incremento del consumo senza ricorrere esclusivamente a centrali convenzionali.
Un'analisi diffusa questa settimana segnala che la produzione solare europea è aumentata fino a un 17% durante determinati episodi di caldo di giugno e luglio, contribuendo a soddisfare una domanda elettrica che in alcuni mercati è arrivata a crescere fino a un quarto.
Il problema cambia quando inizia a tramontare il sole.
Il momento più delicato arriva alla fine del pomeriggio
Man mano che avanza il pomeriggio, la produzione fotovoltaica cala rapidamente, ma le temperature possono continuare a essere molto elevate e l'aria condizionata continua a funzionare.
È allora che il sistema deve sostituire in poco tempo migliaia di megawatt di generazione solare mediante altre tecnologie, stoccaggio, scambi con altri paesi o gestione della domanda.
Per questo, disporre di un'elevata capacità rinnovabile non elimina da solo i rischi associati ai picchi di consumo. Il sistema ha anche bisogno di fonti capaci di rispondere rapidamente quando cambia l'equilibrio tra generazione e domanda.
In Spagna, i cicli combinati a gas e la generazione idroelettrica fanno parte delle tecnologie che possono apportare quella flessibilità. L'eclissi recente ha offerto un esempio particolarmente visibile: la generazione fotovoltaica è scesa bruscamente e altre fonti hanno incrementato la loro produzione per mantenere equilibrato il sistema.
Cosa fa Red Eléctrica per evitare squilibri
Red Eléctrica, come operatore del sistema elettrico spagnolo, deve mantenere in ogni momento l'equilibrio tra l'elettricità che si produce e quella che consumano famiglie e imprese.
Per riuscirci, supervisiona continuamente la domanda e la generazione disponibile e programma riserve che possono entrare in funzione quando si verificano deviazioni.
La composizione della generazione cambia continuamente: solare fotovoltaica, eolica, nucleare, idroelettrica, cicli combinati e altre tecnologie forniscono elettricità in base alla loro disponibilità e alle necessità del sistema. I dati di generazione possono essere consultati in tempo reale attraverso Red Eléctrica.
Il caldo può anche ridurre la capacità di produrre elettricità
Le temperature estreme pongono un secondo problema. Mentre aumenta il consumo, il caldo e la siccità possono limitare alcune fonti di generazione.
La mancanza d'acqua riduce la produzione idroelettrica e può complicare il raffreddamento delle centrali termiche e nucleari. Il caso più estremo di quest'estate si è verificato in Romania, dove il basso flusso del Danubio ha costretto a fermare i reattori della centrale nucleare di Cernavodă.
Questa combinazione — maggiore domanda e determinate tecnologie con minore capacità di generazione — spiega perché le ondate di caldo costituiscono una sfida per le reti elettriche europee.
Batterie e interconnessioni, chiavi per le prossime estati
L'aumento delle rinnovabili rende sempre più importante disporre di accumulo, reti rinforzate e interconnessioni tra paesi.
Le batterie permettono di immagazzinare parte dell'elettricità prodotta durante le ore di abbondante generazione solare e di utilizzarla successivamente, precisamente quando il sole tramonta e il consumo continua a essere elevato. Le interconnessioni, da parte loro, permettono di importare o esportare elettricità in base alla situazione di ciascun sistema.
Ember segnala che l'accumulo e la flessibilità sono due delle principali strumenti per sfruttare meglio la generazione rinnovabile e ridurre la dipendenza da fonti fossili durante le ore del mattino e della notte.
La sfida delle ondate di calore, quindi, non consiste unicamente nel produrre sufficiente elettricità durante il giorno. La chiave è disporre dell'energia necessaria esattamente nelle ore in cui milioni di consumatori la richiedono contemporaneamente.